Cracking the AP Physics C Exam, 2009 Edition pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Princeton Review

出品人:

页数:576

译者:

出版时间:2009-1

价格:CDN$ 21.00

装帧:

isbn号码:9780375428937

丛书系列:

图书标签:

AP Physics C
Physics C
Exam Preparation
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Physics
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Cracking the AP
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具体描述

Scoring high on the AP Physics C Exam is very different from earning straight A’s in school. We don’t try to teach you everything there is to know about physics—only the strategies and information you’ll need to get your highest score. In Cracking the AP Physics C Exam , we’ll teach you how to

·Use our preparation strategies and test-taking techniques to raise your score

·Focus on the topics most likely to appear on the test

·Test your knowledge with review questions for each physics topic covered

This book includes 2 full-length practice tests. All of our practice questions are just like those you’ll see on the actual exam, and we explain how to answer every question.

Cracking the AP Physics C Exam has been fully updated for the 2009 test.

深入理解经典力学与电磁学：大学先修课程的坚实基石《精通大学物理C：经典力学与电磁学（2009版）》本书导言：迎接AP物理C的终极挑战对于那些渴望在高中阶段就深入探索大学物理核心领域的学生而言，AP物理C课程无疑是通往顶尖理工院校的必经之路。本指南，《精通大学物理C：经典力学与电磁学（2009版）》，旨在提供一套全面、系统且极具针对性的学习资源，帮助学生彻底掌握AP物理C考试所要求的全部知识点和解题技巧。本书并非仅仅是知识点的罗列，更是一套精心设计的学习方法论。我们深知，AP物理C考试不仅考验对概念的记忆，更侧重于学生运用微积分工具解决复杂物理问题的能力。因此，本书的编写严格遵循College Board的课程大纲，并以前瞻性的视角，确保内容覆盖了自2009年以来，乃至未来一段时间内AP考试可能涉及的所有核心领域。第一部分：经典力学（Mechanics）——运动的精确描述与力的本质经典力学是物理学的基石，它要求学生能够用数学的精确性来描述宏观世界中物体的运动规律。本部分将带领读者穿越牛顿的力学世界，直至拉格朗日和哈密顿的更深层次的描述。第一章：运动学基础与矢量分析本章首先回顾了基础的代数与三角函数知识，为后续的微积分应用打下基础。重点在于一维和二维运动的精确描述。我们详细讲解了位移、速度和加速度的定义，并强调了瞬时速度和瞬时加速度的微积分表示法（一阶导数）。矢量代数，包括加减法、点积（用于功的计算）和叉积（用于角动量和力矩的计算），被系统地引入，并配以大量的实例，展示如何在不同坐标系下（笛卡尔坐标系为主）处理运动问题。第二章：牛顿运动定律与应用这是经典力学的心脏部分。我们不仅复习了牛顿三大定律，更将重点放在第三定律的应用上，特别是系统分析和受力图的绘制。受力图（Free-Body Diagrams）的绘制被视为解题的第一步，我们提供了分步指南和常见陷阱的分析。本章的核心难点在于受约束运动的分析。涵盖了斜面上的摩擦力、连接体的运动（如Atwood机）、圆周运动中的向心力分析，以及弹簧和阻尼系统的初步讨论。我们特别关注了非惯性参考系下的假想力（如科里奥利力和离心力）的定性理解，虽然AP考试中很少要求复杂的计算，但理解其物理意义至关重要。第三章：功、能与动量本章着重于物理量的守恒原理，这是解决复杂动力学问题的最有效工具。功与动能定理：详细解释了变力做功的计算，即定积分的应用 $ ext{W} = int vec{F} cdot dvec{r}$。动能定理在此被用作求解非保守力做功的桥梁。势能与保守力：对重力势能、弹性势能进行了深入探讨，并定义了保守力与势能之间的关系 ($F = -dU/dx$)。机械能守恒定律的讲解结合了能量图（Potential Energy Diagrams）的分析，使学生能够预测系统的平衡点和运动范围。动量与冲量：动量守恒定律作为独立于能量守恒的守恒律被提出。对碰撞（弹性碰撞与非弹性碰撞）的分析是本章的重中之重，要求学生联立动量守恒和（在弹性碰撞中）机械能守恒方程进行求解。第四章：转动动力学转动部分是许多学生感到困难的地方，因为它将线性概念（力、质量、加速度）映射到了角量（力矩、转动惯量、角加速度）。力矩与角动量：力矩 ($vec{ au} = vec{r} imes vec{F}$) 的矢量性质和计算被细致讲解。转动惯量（Moment of Inertia）的计算，特别是对复合体和非均匀物体的应用（通过积分或平行轴定理），提供了详尽的表格和推导过程。转动中的能量与守恒：推导了转动动能 $K_{rot} = frac{1}{2}Iomega^2$，并分析了滚动运动（纯滚动与滑动）中能量的分配。角动量守恒 ($vec{L} = ext{constant}$) 在无外力矩作用下的应用，是解决滚动物体或轨道问题的高效手段。第五章：振动与波（简谐运动）虽然AP物理C考试的波的部分相对较少，但简谐运动（Simple Harmonic Motion, SHM）是微积分与动力学结合的绝佳范例。 SHM的微分方程：导出了 $frac{d^2x}{dt^2} = -omega^2 x$ 的运动方程，并求解了通解 $x(t) = Acos(omega t + phi)$。物理系统的SHM：重点分析了弹簧振子（质量-弹簧系统）和单摆（小角度近似下的周期）。对能量在SHM中的周期性转化进行了深入的图解分析。第六章：微积分的高级应用——引力与拉格朗日力学导论本章主要面向高分学生和追求深入理解的学员。万有引力：使用高斯定律或定积分方法计算了不规则质量分布（如球壳、均匀细杆）产生的引力场。重点在于理解引力场的势能函数。拉格朗日方程导论：简要介绍了变分原理的思想，并展示了如何利用拉格朗日量 $L = T - V$ 来推导运动方程，这为理解更现代的物理学概念提供了初步的视角。 --- 第二部分：电磁学（Electricity and Magnetism）——场、势与动态流电磁学部分是微积分应用最密集的部分，要求学生熟练掌握三大定律（库仑定律、安培定律、法拉第定律）及其微分和积分形式。第七章：静电学——电荷、场与势本章是理解电磁学的基础，从离散电荷到连续电荷分布的分析是核心。电荷与库仑定律：矢量形式的库仑定律和叠加原理。电场强度 ($vec{E}$)：重点在于使用积分计算由连续电荷分布（点电荷串、环、线、面）产生的电场强度。电势 ($ ext{V}$)：电势的定义 $V = -int vec{E} cdot dvec{l}$ 是关键。本章详细讲解了如何从 $vec{E}$ 求 $V$，以及如何利用 $vec{E} = - abla V$ 从 $V$ 求 $vec{E}$。静电平衡条件和导体在电场中的行为是必考点。高斯定律：本章的重中之重。详细解释了如何利用电场通量 $Phi_E = oint vec{E} cdot dvec{A}$ 简化对称系统（无限平面、球壳、圆柱体）的电场计算。第八章：电容与直流电路电容：定义 $C = Q/V$，并推导了平行板电容器的电容公式，包括介质对电容的影响。串并联电容器组的等效计算。储能：导出了电容器中储存的能量 $U = frac{1}{2}CV^2 = frac{1}{2}frac{Q^2}{C}$。直流电路分析：复习欧姆定律 ($ ext{V} = ext{IR}$)。重点在于基尔霍夫定律（Kirchhoff’s Rules）的应用，特别是分析包含多个电源和电阻的复杂网络。第九章：稳恒电流与磁场本章引入了运动电荷产生的磁场，以及磁场对运动电荷和电流的作用力。洛伦兹力：运动电荷在磁场中的受力 $vec{F}_B = q(vec{v} imes vec{B})$。详细分析了带电粒子在均匀磁场中的螺旋或圆周运动，以及速度选择器的工作原理。磁场对电流元的作用力： $ ext{d}vec{F} = ext{I}( ext{d}vec{l} imes vec{B})$。应用于分析电流环所受的力矩（电机原理）。安培定律： $oint vec{B} cdot ext{d}vec{l} = mu_0 I_{enc}$。重点是使用安培定律计算长直导线、螺线管和亥姆霍兹线圈产生的磁场分布。第十章：电磁感应与法拉第定律本章将动态的概念引入电磁学，是电磁学理论的完善。磁通量与法拉第定律：磁通量 $Phi_B = int vec{B} cdot ext{d}vec{A}$ 的计算，以及感应电动势 $mathcal{E} = -frac{dPhi_B}{dt}$ 的推导和应用。楞次定律（Lenz's Law）：强调了感应电流方向的判断，这是理解电磁阻尼和反馈机制的关键。感应电动势的计算：分别处理了运动导体切割磁感线产生的电动势和变化磁场产生的电动势。电感（Inductance）：自感 ($mathcal{E}_L = -L frac{dI}{dt}$) 和互感的概念，以及电感器在电路中储存的能量。第十一章：RL、RC 和 RLC 电路——暂态分析这是电磁学中涉及微分方程求解的部分。 RC 暂态电路：充电和放电过程中的电荷和电压随时间指数衰减/增长的求解。时间常数 $ au = RC$ 的物理意义。 RL 暂态电路：电流建立和衰减过程的分析，时间常数 $ au = L/R$ 的意义。 LC 振荡电路：对理想LC电路中的电能和磁能的周期性转化进行了分析，导出了其简谐振荡特性。 RLC 阻尼振荡（过阻尼、临界阻尼、欠阻尼）：对电路中电能耗散和储能过程的全面数学描述。第十二章：麦克斯韦方程组与电磁波本章是对整个电磁学理论的整合。麦克斯韦方程的积分形式：四个方程（高斯定律、磁高斯定律、法拉第定律、安培-麦克斯韦定律）的物理意义总结。电磁波的产生与传播：推导了在自由空间中电磁波的波动方程 $ abla^2 vec{E} = mu_0 epsilon_0 frac{partial^2 vec{E}}{partial t^2}$，并确定了波速 $c = 1/sqrt{mu_0 epsilon_0}$。能流与坡印廷矢量：能量在电磁波中传输的速率和方向的定量描述。 --- 学习工具与特色板块本书的结构设计旨在最大化学习效率： 1. 微积分回顾与应用模块：在每个涉及积分或微分的关键概念旁，均设有“微积分工具箱”，快速回顾所需的数学技巧，确保学生能够无缝衔接物理概念。 2. 历年真题解析：选取了2009年及前后几年的AP物理C真题（已转换为可复现的练习题），详细展示了从题目分析、建立方程到最终数值计算的全过程，强调了单位和有效数字的处理。 3. 概念辨析与常见错误：专门设立板块，区分容易混淆的概念（例如，功与能量、电场力与磁场力、位移电流与传导电流）。 4. 公式速查表与推导详解：提供了完整的、经过推导的公式列表，帮助学生理解公式的来源，而非死记硬背。总结《精通大学物理C：经典力学与电磁学（2009版）》是为那些不满足于仅通过物理而希望真正掌握其内在逻辑的学生而编写的。通过严谨的数学推导、详尽的实例分析和针对性的应试策略，本书将确保您不仅能在考试中取得优异成绩，更能为未来的科学与工程学习奠定无可动摇的知识基础。学习物理的精髓在于理解“为什么”，本书正是引领您探索“为什么”的可靠向导。